大麦近等基因系苗期根系形态及叶片渗透调节物质对PEG胁迫的响应

【目的】研究大麦半矮秆基因uzu与抗旱性的关系,为大麦抗旱优质育种提供理论依据。【方法】以两套大麦株高近等基因系(3T、3D和15T、15D)为试验材料,采用营养液水培方式,以不同浓度的PEG6000模拟干旱胁迫,研究不同胁迫程度:对照(0)、轻度(5%)、中度(15%)和重度胁迫(25%)对大麦株高近等基因系幼苗株高、根冠比、根系形态及叶片渗透调节物质的影响。在幼苗长至四叶一心时取样,直尺测定株高;采用烘干称重法获得根系生物量和地上部生物量,二者比值乘以100%得到根冠比;利用根系扫描仪对样根进行扫描测量,并用Win RHIZO软件进行单株总根长、根表面积和根体积的分析;可溶性糖含量用硫酸-蒽酮比色法测定;可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250染色法测定;脯氨酸含量用酸性茚三酮显色法测定。【结果】随着PEG6000浓度的增加,大麦幼苗生长受到明显抑制,株高逐渐降低,而根冠比则呈相反的变化趋势。就根系形态而言,随胁迫程度的增加,两套近等基因系表现出不同的变化趋势,在轻度和中度胁迫下3D和15T的变化幅度分别小于3T和15D,在重度胁迫下则表现相反。可溶性糖含量随胁迫浓度的增加呈先升高后降低再升高的变化趋势,而可溶性蛋白含量变化趋势与可溶性糖含量相反;在轻度和中度胁迫下3D和15D的变化幅度分别小于3T和15T,在重度胁迫下也表现相反。但脯氨酸含量随胁迫浓度升高呈现上升趋势,且在不同胁迫浓度下均表现为3D和15D变化幅度较小。相关分析表明:不同胁迫处理下,除可溶性蛋白含量外,株高与其他性状均存在显著相关关系;根冠比与根系形态以及根系形态之间也存在显著相关关系。同时,具有较高可溶性糖含量的品系其脯氨酸含量也较高,而可溶性蛋白含量则较低。此外,根系形态与叶片渗透调节物质之间亦存在一定的相关性,即总根长和根表面积均与可溶性糖含量和脯氨酸含量呈现显著负相关关系。【结论】在根系形态及叶片渗透调节方面,大麦株高近等基因系对苗期不同干旱胁迫的响应存在差异并相互影响。在轻度和中度胁迫程度下,近等基因系3T和3D中半矮秆基因的存在有利于抵御干旱胁迫。     

壳寡糖类物质对烟草TMV的抑制及防御酶系的影响

在接种烟草花叶病毒(TMV)前几天,用自制的壳寡糖溶液处理心叶烟(Nicotiana glutinosa)和烟草品种NC89(Nicotiana tobaccumcvNC89),测定其在烟草上对TMV的抑制作用及引起的寄主体内防御酶系变化。结果表明:壳寡糖处理后,在心叶烟上对TMV的病斑抑制率在第10天达最高,为79.10%;在烟草品种NC89上对TMV的防效在第10天达最高,为32.41%。同时,壳寡糖处理可导致烟草品种NC89叶片的PAL、POD、PPO、SOD活性不同程度提高,可溶性蛋白含量增加。表明壳寡糖类物质可以诱导烟草对TMV的抗性,提高烟草的免疫能力。     

氮对马铃薯防御酶系活性及抗性的影响

应用比较生理学方法,以2个对晚疫病抗性不同的马铃薯品种为材料,研究了不同施氮水平对马铃薯防御酶系活性以及对抗性的影响。结果表明,在自然发病条件下,当施纯氮量为135 kg.hm-2时,叶片内PPO、POD和PAL防御酶的活性最高,且晚疫病发生程度较轻。因此认为,不同施氮水平对3种防御酶系活性有明显的影响,最佳的施氮水平调节PPO、POD和β-1,3-葡聚糖酶的活性,氮与马铃薯抗性有关。研究从防御酶活性变化方面阐明马铃薯抗晚疫病的生理基础,为马铃薯抗病生理选择合理的施肥水平提供理论依据。     

糜子感染黑穗病菌后的生理变化及与抗病性关系

为明确糜子对黑穗病的抗性生理机制,在大田条件下,以不同抗性水平的10个糜子品种为材料,采用种子饱和接种法人工接种黑粉菌,测定了三叶期不同糜子品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶活性以及丙二醛(MDA)含量。结果表明,人工接种黑粉菌后不同抗性水平糜子品种叶片SOD、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性有所提高,最大增幅分别达92%、16%和31%;MDA含量有所增加,最大增幅达20%;POD活性呈不同变化。人工接种条件下抗性水平较高品种的保护酶系统酶活性以及病程相关蛋白活性提升幅度较大,MDA含量增加幅度较小。各生理指标与抗病性的相关分析表明,SOD、POD、β-1,3-葡聚糖酶以及几丁质酶活性与发病率呈极显著负相关,相关系数分别为0.941、0.468、0.514和0.757;MDA含量与发病率呈显著正相关,相关系数为0.378。     

不同基因型高粱的氮效率及对低氮胁迫的生理响应

【目的】探讨不同基因型高粱氮素吸收效率和利用效率及其差异机制,研究低氮胁迫对不同基因型高粱叶片无机氮含量和氮同化酶活性的影响,为耐低氮型高粱品种的选育提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,选取2个低氮敏感型高粱(冀蚜2号和TX7000B)和2个耐低氮型高粱(SX44B和TX378)为试验材料,设置高氮(0.24g·kg-1风干土)和低氮(0.04 g·kg-1风干土)2个处理,分别在挑旗期和灌浆期测定高粱叶片NO3--N、NO2--N及NH4+-N含量和硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,分析不同基因型高粱在2个氮处理下的氮效率相关指标及其差异。【结果】(1)不同基因型高粱籽粒产量对低氮的响应不同,低氮处理显著降低了冀蚜2号和TX7000B的籽粒产量,与高氮处理比较分别降低13.87%和19.25%,但没有降低SX44B和TX378的籽粒产量。(2)与高氮处理比较,低氮处理的相对籽粒氮累积量、相对植株氮累积量和相对氮收获指数不能表征各基因型高粱是否具有耐低氮特性;但相对低氮敏感型高粱,耐低氮型高粱在低氮处理下有着较高的相对氮肥偏生产力和相对氮素利用效率。低氮处理下SX44B和TX378的氮肥偏生产力是高氮处理的6.19和7.49倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为5.17和4.85倍;低氮处理下SX44B和TX378的氮素利用效率是高氮处理的1.84和1.85倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为1.67和1.35倍。(3)通径分析表明,高氮处理下,植株氮累积量和氮素利用效率对籽粒产量贡献相同;而在低氮处理下,氮素利用效率对籽粒产量关联作用更大。(4)高粱的叶片无机氮含量不能表征高粱是否具有耐低氮特性,灌浆期叶片无机氮含量较挑旗期显著降低。(5)与高氮处理比较,低氮处理时冀蚜2号和TX7000B叶片中NR、GS和GOGAT活性显著降低,SX44B酶活性变化不显著,而TX378叶片中GS活性增加。【结论】耐低氮型高粱在低氮胁迫时有着较高的相对籽粒产量和相对氮素利用效率。低氮胁迫时叶片较高的氮同化酶活性是高粱耐低氮的生理基础。发掘和利用低氮条件下具有较高的叶片氮同化酶活性和氮素利用效率的高粱种质资源,有助于提高耐低氮高粱品种的培育效率。     

稻瘟病菌毒素对水稻愈伤组织防御酶系的诱导

稻瘟病菌毒素对不稻愈伤组织的防御酶系（PAL、SOD、PO）具有一定的诱导作用。毒素处理后,不同抗性品种的PAL酶活性增加,均在4h达到最大值;抗病品种SOD酶活性8h达高峰,而感病品种SOD酶活性4h达高峰,之后均下降低于对照水平;抗病品种PO酶活性上升,8h达高峰,而感病品种PO酶活性下降。     

磷石膏和有机肥对盐碱地糜子叶片抗氧化系统的影响

糜子是黑龙江西部地区特色杂粮作物之一,而该区盐碱地危害严重,探索磷石膏和有机肥对盐碱地糜子叶片活性氧代谢的影响具有十分重要的意义。试验以粘丰5号和内糜8号为试验材料,设置了磷石膏、有机肥及磷石膏有机肥混合处理,分析不同处理下糜子籽粒灌浆期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O-.2),结果表明:有机肥、磷石膏有机肥混施对粘丰5号叶片SOD、POD活性在开花后14 d、42 d促进效果较优,而对内糜8号叶片SOD、POD活性在开花后35 d促进效果较好;两个品种叶片MDA含量和O-.2含量在各处理中以磷石膏处理下为最高。综合分析,有机肥、磷石膏有机肥混施对糜子生育后期叶片保护酶活性改善效果优于磷石膏,能够有效降低叶片膜质过氧化程度,从而延缓叶片衰老进程;三种改良处理以磷石膏有机肥混施效果最佳。     

弯孢菌粗毒素对玉米主要防御酶系活性变化的影响

用弯孢菌粗毒素诱导处理抗病和感病玉米品种沈试２９和掖单１３后,结果发现,相同浓度毒素处理不同时间后和不同浓度毒素处理上同时间后,抗、感品种防御酶系中的苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）、过氧化物酶（ＰＯ）和超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的变化规律基本相同。病原菌毒素处理后,抗病品种的ＰＡＬ和ＰＯ对毒素较感病品种敏感,诱导知的临界毒素浓度低于感病品种,抗病品种酶峰出现时间提前或峰值大于感病品种。而ＳＯＤ活性变化规律与上述两种酶不同,弯力毒素能刺激感病品种ＳＯＤ活性增加,而抑制了抗病品种的ＳＯＤ活性。抗病品种ＳＯＤ活性在处理初期下降,后期缓慢上升,而感病品种ＳＯＤ活性快速上升,高于抗病品种。抗病品种ＳＯＤ活性较低,有利于细胞内积累适量的超氧自由基,从而激发寄主抗性机制的表达;而毒素处理感病品种后ＳＯＤ活性提高,有利于及时清除细胞内     

亚精胺对渗透胁迫下玉米幼苗叶片抗氧化非酶物质的影响

研究了渗透胁迫下玉米品种农大108(抗旱性较强)和掖单13(抗旱性较弱)幼苗叶片中亚精胺(Spd)和抗氧化非酶物质含量的变化。结果表明,渗透胁迫2d,抗旱性弱的掖单13玉米幼苗叶片的过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量的上升幅度明显大于抗旱性强的农大108,而农大108幼苗叶片Spd、抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量的上升幅度明显大于掖单13。胁迫条件下,外源Spd处理掖单13,不仅明显提高其幼苗叶片的Spd含量,而且ASA和GSH含量也明显提高,而其H2O2和MDA则明显下降;Spd的生物合成专一性抑制剂——甲基乙二醛-双(鸟嘌呤腙,MGBG)处理农大108,则明显抑制其在渗透胁迫下叶片中的Spd,ASA和GSH含量的上升,而明显促进其H2O2和MDA含量的上升。这些结果表明,渗透胁迫下玉米幼苗叶片中的Spd减轻活性氧对幼苗伤害的原因之一,可能是通过提高ASA和GSH等抗氧化非酶物质含量而降低活性氧水平。     

3种生物药剂对小麦防御酶系的影响

研究了3种生物药剂对小麦体内7种防御酶的影响,探讨了生物药剂防治小麦病害的可能机理。研究结果表明,3种生物药剂农抗SN06、天柱菌素、植物源杀菌剂1号在施用后均能诱导小麦体内防御酶的变化,并且在8～14d内出现酶活性高峰。     

糜子育成品种农艺、产量及品质性状综合鉴定与评价

【目的】对近年育成糜子品种农艺性状、产量性状及品质性状进行综合评价,比较粳性和糯性糜子间的差异,分析糜子品种改良工作存在问题并提出解决方案,为中国糜子育种及产业发展提供参考。【方法】以近年育成的22个粳性糜子品种和18个糯性糜子品种为材料。田间考种获取农艺性状(生育期、株高、节数、粒色、花序色和穗形)和产量性状(千粒重、穗粒重和主穗)。室内通过正丁醇提取法测定黄色素含量、索氏抽提法测定粗脂肪含量、双波长法测定直链淀粉和支链淀粉含量、凯氏定氮法测定蛋白质含量。【结果】粳性糜子品种平均产量为3 465.5 kg·hm~(-2),变幅为2 976.0—3 915.0 kg·hm~(-2);糯性糜子品种平均产量为3 163.4 kg·hm~(-2),变幅为2 575.5—4 002.0 kg·hm~(-2)。农艺性状相关性分析表明,糜子产量与生育期、千粒重、主穗长、穗粒重之间的相关系数均达到显著水平。数据分析表明,育成品种在生育期、株高、节数、千粒重、穗粒重、主穗长、产量等方面变幅较小。粳性糜子品种黄色素含量平均为2.7 mg·kg~(-1),变幅为1.7—3.3 mg·kg~(-1);糯性糜子品种黄色素含量平均为2.4 mg·kg~(-1),变幅为2.1—2.9 mg·kg~(-1)。粳性糜子品种粗脂肪含量平均为3.6%,变幅为1.7%—5.6%;糯性糜子品种粗脂肪含量平均为4.1%,变幅为2.7%—5.5%。粳糯糜子之间黄色素含量和粗脂肪含量差异性不显著。粳性糜子品种直链淀粉含量平均为32.22%,变幅为11.31%—38.67%;支链淀粉含量平均为35.01%,变幅为21.43%—64.02%;总淀粉含量平均为67.23%,变幅为58.59%—77.87%;直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为1.00,变幅为0.18—1.73。糯性糜子品种直链淀粉含量平均为3.69%,变幅为2.24%—5.55%;支链淀粉含量平均为57.37%,变幅为49.40%—68.01%;总淀粉含量平均为61.06%,变幅为54.18%—72.11%;直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为0.07,变幅为0.05—0.11。其中,陇糜5号和陇糜8号直链淀粉含量较高,宁糜17号和榆糜2号直链淀粉含量适中,晋黍9号和雁黍7号直链淀粉含量较低。粳性糜子籽粒蛋白质含量平均为11.13%,变幅为9.64%—13.26%;糯性糜子籽粒蛋白质含量平均为13.72%,变幅为12.10%—15.72%,糯性糜子籽粒蛋白质含量显著高于粳性糜子。【结论】近年育成的糜子品种在多种农艺及产量性状中变幅较小,品种类型相对单一,不能满足生产和市场对糜子品种多元化需求。针对产业发展和市场需求,挖掘、利用和创新优异糜子资源,将常规育种与分子育种新技术结合,开展多元化、多目标育种,培育性状优良、抗性强、适应性广、产量高、品质优良的糜子新品种是糜子品种改良的方向。     

氮肥运筹对糜子生育后期干物质积累与转运及叶片氮素代谢的调控效应

【目的】通过分析不同氮肥水平对糜子干物质积累、转运及生育后期功能叶片氮素代谢的影响,探讨糜子干物质积累、转运特征和氮代谢变化规律,为糜子节肥增产提供理论依据。【方法】采用大田试验,以榆糜2号为试验材料,设置60 kg·hm^-2（N1）、105 kg·hm^-2（N2）、150 kg·hm^-2（N3）、195 kg·hm^-2（N4）4种不同施氮水平,以不施肥为对照（CK）。连续两年研究了糜子抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期干物质积累、转运及产量变化,分析了不同氮肥条件下,糜子旗叶、倒二叶和倒三叶叶片的谷氨酰胺合成酶（GS）活性、硝酸还原酶（NR）活性、游离氨基酸含量和可溶性蛋白含量以及籽粒中含氮量、蛋白质含量等氮素代谢指标的变化规律,进一步研究了不同氮肥水平下糜子产量及产量构成因素的变化,总结了糜子干物质积累特性、叶片氮素代谢与产量的相关性。【结果】试验结果表明,随着施氮量的增加,糜子不同器官的地上部干重呈先上升后下降的趋势,开花期糜子N3（150 kg·hm^-2）处理下的茎干重、叶干重、鞘干重和穗干重最大,分别比不施肥（CK）提高了51.2%、40.8%、64.2%和41.3%;氮肥处理促进了糜子抽穗后植株干物质在不同器官中的移动与转运,提高了地上部器官对籽粒的贡献率。其中,N3（150 kg·hm^-2）处理下的叶干物质移动率比不施肥提高了9.6%,转运率提高了12.4%;氮肥处理下的糜子不同叶位叶片GS活性、NR活性、游离氨基酸含量以及可溶性蛋白含量均表现出先上升后下降的变化趋势,但施氮不影响糜子生育期内叶片氮素代谢的整体变化规律。同一生育时期,糜子顶3叶叶片GS活性、NR活性、游离氨基酸含量以及可溶性蛋白含量均表现为旗叶＞倒二叶＞倒三叶,N3（150 kg·hm^-2）处理下达到最大值;氮肥处理下的糜子籽粒含氮量比不施肥分别提高了4.0%、6.0%、7.8%和8.9%;不同处理籽粒蛋白质含量变化趋势基本一致,分别较不施肥增加3.89%、5.75%、7.54%和8.59%,并且差异均与CK达到显著水平。氮肥处理显著增加了糜子穗长、茎粗、单株穗数和千粒重及产量,2015年,不同氮肥处理条件下的糜子产量较不施肥分别增加10.09%、29.71%、44.73%和35.99%;2016年分别增加19.08%、30.60%、65.85%和39.14%。两年试验条件下,N3（150 kg·hm^-2）处理的糜子产量增加比例均最大,增产效果最好。【结论】适宜的施氮量可促进糜子干物质积累与转运,有利于改善生育后期糜子叶片的氮素代谢,延缓了叶片的衰老,提高糜子产量。本试验条件下,陕北地区糜子生产的最佳氮肥施用量为150 kg·hm^-2。     

基于国家品种区域试验数据的中国糜子品种产量和性状变化

【目的】整理分析近17年间全国糜子品种区域试验参试品种的产量和农艺性状变化,探讨中国糜子品种改良进展和育种水平变化,为未来中国糜子的遗传改良提供依据。【方法】利用多元回归、相关分析和聚类分析等方法,分析1998—2014年国家糜子品种区域试验参试品种不同年份主要性状的变异,比较主要育种单位选育糜子品种性状的差异。【结果】1998—2014年糜子参试品种性状变异显著。随年份推进,粳性糜子品种产量和单株粒重以及糯性糜子品种产量、单株粒重和穗长持续增加。17年间粳性和糯性糜子产量分别增加了50%和21%,单株粒重分别增加了90%和7%,穗长分别增加了19%和29%,生育期长度、株高、主茎节数量和千粒重等性状变化不明显。来自黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西、陕西、甘肃和宁夏等9个糜子主产省(区)的17家育种单位提供了65个糜子区域试验品种,其中7家同时提供了粳性和糯性糜子品种,2家只提供了粳性糜子品种,8家只提供糯性糜子品种。来自内蒙古、甘肃和宁夏的3家育种单位贡献了参试品种的55.4%。近6年来自这3家单位的品种产量表现优异,是中国糜子育种的中坚力量。多元回归分析表明,粳性糜子的生育期长度、主茎节数量和单株粒重决定了产量82.8%的变异,糯性糜子的主茎节数量和单株粒重决定了产量78.6%的变异。相关性分析表明,粳性和糯性糜子的主穗长和单株粒重均与单株产量显著正相关,而其他性状间相关性在粳性和糯性糜子中均有所不同。聚类分析结果表明,粳性糜子育成品种分为2类,糯性糜子育成品种分为3类。【结论】1998—2014年,国家区试中粳性和糯性糜子参试品种产量稳步增加,表明中国糜子育种水平有了一定提高。但育种手段相对单一,育种方法多样性程度较低。糜子区试对产量相关性状和品质性状的关注不够,培育高产、优质、适口性好、蒸煮品质优良、抗性淀粉含量高、耐落粒、适合机械化的糜子品种是未来糜子育种的发展方向。强化杂交、远缘杂交、诱变育种、双单倍体以及多倍体育种等传统技术的应用,充分利用基因组学和分子育种学研究方法,加强传统育种技术与现代生物技术结合,是系统提升糜子育种技术水平的重要途径。     

糜子资源耐盐性评价与盐胁迫生理响应

【目的】评价糜子资源对盐胁迫的耐受性,探究盐胁迫下不同耐盐性糜子品种形态结构变化及生理响应,建立糜子耐盐性鉴定的指标体系。【方法】 在人工气候箱内用质量分数1% NaCl溶液胁迫,对100份糜子资源萌发期发芽势、发芽率、胚芽鞘长、根长、芽长、根重、芽重及苗期生理指标进行测定。运用相关性分析、主成分分析、聚类分析及苗期对盐胁迫的生理响应进行综合评价,评估糜子品种对盐胁迫的耐受性。【结果】 在质量分数1% NaCl胁迫处理下,糜子品种萌发期幼苗芽长小于对照,但不同品种降低幅度存在显著差异。相关性分析表明,各萌发期指标相对值之间存在显著或极显著正相关,与相对盐害率存在显著或极显著负相关。主成分分析结果表明,根鲜重、发芽指数、发芽率在萌发因子中的负荷量较大,可作为萌发期糜子耐盐性筛选的主要鉴定指标。聚类分析表明,伊选大红糜、污咀黍、白黍等11个品种为高度耐盐品种资源,呼盟黑粘糜、小黑黍、临河双粒黍、陕78等4个品种为高度盐敏感品种资源。耐盐性品种与盐敏感性品种在形态结构和生理指标上存在较大差异。扫描电镜观察发现,随着盐胁迫时间的延长,耐盐性品种叶表面出现盐囊泡并增多变大,气孔张开度变化不明显。盐敏感性品种气孔关闭,叶片表面蜡质增多粗糙,气孔保卫细胞受损破裂出现凋亡。透射电镜显示,随着盐胁迫时间的增加,耐盐性品种叶绿体外部形态变化不明显,在胁迫12 h后仍能维持正常的内部结构。而盐敏感性品种叶绿体由椭球形或椭球形变成球形且淀粉粒增多,叶绿体外被膜逐渐解体,基粒排列紊乱随机分布,类囊体膨胀,甚至解体消失。耐盐性品种相对电导率增加幅度小于盐敏感性品种,而叶绿素荧光参数（Fv/Fm、Y(Ⅱ)和NPQ）降低幅度小于盐敏感性品种。【结论】 质量分数1% NaCl溶液可作为糜子萌发期耐盐性鉴定的适宜盐浓度。发芽势、发芽率、发芽指数可作为糜子萌发期耐盐性鉴定的指标,扫描电镜下气孔的状态、透射电镜下叶绿体超微结构的变化可作为糜子耐盐性鉴定的细胞学指标,相对电导率和叶绿素参数可作为糜子耐盐性鉴定的生理指标。     

黍子新品种引种筛选试验

黍子品种老化,种植密度偏稀,产量水平很低。引进4个黍子新品种,在北京市延庆地区进行示范栽培,筛选出适合北京地区栽培的产量高、品质优,适口性好,抗倒伏、抗旱能力强的品种,并对其栽培技术进行研究,为大面积推广提供技术指导。试验结果表明,通过引种试验的4个黍子品种,以红黍子和白黍子产量较好。     

低磷胁迫对不同黍稷品种光合特性的影响

利用不同作物或品种吸收利用土壤磷能力的差异提高磷素营养效率,是解决磷资源短缺的重要生物学途径。选择黄土高原旱、薄地区比较稳产的抗逆度荒杂粮作物黍稷作为研究对象,采用盆栽法在低磷胁迫下对2个黍稷品种(榆黍1号和一点红)的叶绿素含量、光合特性和叶绿素荧光参数进行了研究。结果表明:在低磷胁迫下,各黍稷品种的叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)下降,且品种间差异显著,而胞间CO2浓度在低磷时没有发现明显的变化;初始荧光(Fo)在低磷时升高,可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)表现为显著下降,非光化学猝灭系数(NPQ)在低磷时表现出上升趋势。但榆黍1号的变化幅度小于一点红,表明榆黍1号植株生长发育和光合特性比一点红受低磷胁迫的影响小,较强的光合能力和较高的电子传递速率是榆黍1号适应低磷环境的重要生理特性。     

光周期对糜子生长发育及叶片内源激素的调控效应

【目的】明确光周期对糜子生理生态指标的影响,为糜子光周期遗传调控网络及相关基因定位奠定基础。【方法】通过盆栽试验设置4种光周期处理,选用光敏感性差异不同的3个品种(N1-光钝感-内糜1号,N2-光中间-内糜2号,N3-光敏感-宁糜14号),调查不同处理植株的物候期,测定不同处理抽穗期内源激素含量、成熟期株高、籽粒蛋白质含量和光钝感品种抽穗后的净光合速率。【结果】长日照显著延长糜子生育期,增加株高,光敏感品种N3全生育期长日照生育期天数和株高较短日照分别增加62.07%、104.24%,光钝感品种N1为3.51%、33.35%;随着生育进程的推进,抽穗后叶片净光合速率表现出明显差异,延长光照能显著增强糜子叶片净光合速率,增加干物质积累;光周期处理下不同光敏感品种内源激素变化明显,一定浓度IAA促进抽穗,IAA与GA和ZR呈极显著正相关,相关系数分别为0.51和0.40,与ABA呈极显著负相关(-0.62),ABA与GA和ZR呈极显著负相关,分别为-0.70和-0.39,GA与ZR呈极显著正相关(0.47);全生育期短日照条件下不同光敏感品种籽粒蛋白质含量显著高于其他处理,全生育期短日照N...     

水分胁迫下糜子籽粒淀粉合成关键酶及与灌浆特性的关联

以‘榆糜2号’为材料,采用盆栽试验,以正常供水为对照,研究拔节期中度和重度水分胁迫、抽穗期中度和重度水分胁迫对糜子籽粒淀粉合成关键酶活性变化和籽粒灌浆特性。结果表明:水分胁迫抑制糜子籽粒灌浆过程中的淀粉分支酶(Q酶)、蔗糖合成酶(SS)、ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)3种酶活性,不同胁迫程度相比,重度水分胁迫对淀粉合成关键酶活性影响较大,中度水分胁迫次之;不同胁迫时期相比,拔节期水分胁迫对淀粉合成关键酶活性影响较大,抽穗期水分胁迫次之。3个酶的变化与籽粒灌浆动态相关联,Q酶和蔗糖合成酶活性峰值出现的时间在糜子籽粒最大灌浆速率出现的时间之后,AGPP最高活性出现的时间提前或同步于最大灌浆速率的时间。相关分析表明,Q酶、SS和AGPP活性与平均灌浆速率和最大灌浆速率均呈显著或极显著正相关。可见,水分胁迫使糜子籽粒淀粉合成关键酶活性受到抑制,从而导致籽粒灌浆速率和产量降低。     

黍稷种质资源繁殖更新技术

黍稷种质资源繁殖更新是一项长期性、系统性的基础研究工作,为了使繁殖更新技术更加规范化,从黍稷种质资源多样性组成、不同类型黍稷种质资源的繁殖特性、黍稷的繁殖生物学基础及其繁殖特性、黍稷繁种的主要技术标准和技术工作程序等方面,系统阐述了黍稷种质资源繁殖更新技术的规范化操作,为今后黍稷种质资源的繁殖更新提供参考依据。